Glutaminsyre er en aminosyre, der bygger proteiner, der udgør vores krop. Samtidig er det den vigtigste excitatoriske neurotransmitter i nervesystemet. Læring og huskede processer afhænger af dens aktivitet. Samtidig dræber dens for høje koncentration nerveceller. Hvad mere spiller glutaminsyre i kroppen?
Indholdsfortegnelse
- Glutaminsyre som en aminosyre
- Glutaminsyre som en neurotransmitter
- Balance mellem glutamat og gammaaminosmørsyre
- Depression og aktiviteten af glutaminsyre
- Glutaminsyre og skizofreni
- Glutaminsyre og Alzheimers sygdom
- Betydningen af glutaminsyre for medicinens fremtid
Glutaminsyre findes normalt i kroppen i form af en anion kaldet glutamat. Denne forbindelse er en aminosyre, dvs. den basiske organiske byggesten, hvorfra proteiner fremstilles. På samme tid er det en af de vigtigste neurotransmittere. Dette udtryk dækker stoffer, der er involveret i transmission af information mellem nerveceller. Dette stof menes at være den vigtigste forbindelse involveret i dannelsen af hukommelsesspor i hjernen. Af denne grund er dets tilstedeværelse afgørende i processen med at lære og huske begivenheder.
Imidlertid er overdreven koncentration af glutaminsyre i centralnervesystemet ikke gavnlig. Det beskadiger nerveceller. Der er undersøgelser, der viser, at toksiciteten af høje niveauer af glutamat er involveret i dannelsen af skader på hjerneområder under Alzheimers sygdom. Disse ændringer fører til forstyrrelser i kognitive processer.
Glutaminsyre er meget ofte forbundet med kemiske tilsætningsstoffer til fødevarer. Dette skyldes det faktum, at dets salt, dvs. mononatriumglutamat, er en smagsforstærker tilsat til retter og krydderiblandinger. Det er et af de mest populære kemikalier, der anvendes i fødevareindustrien. Mononatriumglutamat betragtes officielt ikke som et skadeligt stof i Den Europæiske Union.
Glutamat er en proteinkomponent og er derfor en almindelig fødevarekomponent. Dens smag mærkes kun, når den ikke er bundet i protein. Et eksempel på en mad, der indeholder glutaminsyre, er sojasovs.Den følelse af smag, som dette kemikalie producerer, er blevet kaldt "umami".
Glutaminsyre som en aminosyre
Glutamat er kemisk en aminosyre. Dette navn betyder, at det har en carboxylsyregruppe og en aminogruppe i sin struktur placeret på et carbonatom. Aminosyrer forbundet med kemiske bindinger, arrangeret i en lang kæde, udgør alle eksisterende proteiner.
Glutaminsyre er en endogen aminosyre, dvs. en der kan syntetiseres af vores krop. Naturligvis kan dens kilde være proteiner, der leveres sammen med mad. Alt kød, fjerkræ, fisk, æg og mejeriprodukter er fremragende kilder til glutaminsyre. Visse proteinrige plantefødevarer kan også være proteinkilder. F.eks. Indeholder gluten, det vigtigste protein i hvede, 30% til 35% glutaminsyre.
Læs også: Veganisme og sundhed: hvordan påvirker en plantebaseret diæt kroppen?
Glutaminsyre som en neurotransmitter
Glutamat fungerer bortset fra at være involveret i dannelsen af proteiner også som en neurotransmitter. Dette betyder, at det er et stof, der frigives i kløften mellem to nerveceller. Indgangen af glutamatmolekyler fra den ene nervecelle til receptorer på den anden forårsager excitation. Receptorer er specialiserede proteinstrukturer, der genkender en specifik neurotransmitter.
Glutaminsyre, der bruges som en neurotransmitter, produceres direkte af glutamaterge neuroner. De er den dominerende del af nervecellerne i hjernen. Derfor har afbrydelsen af transmission af glutaminsyre meget alvorlige konsekvenser. Det fører til neurologiske sygdomme og psykiske lidelser.
Glutaminsyre opbevares i specielle vesikler, der er placeret i synapser, dvs. i enderne af nerveceller, der forbinder med hinanden. Nerveimpulser udløser frigivelse af glutamat i den synaptiske kløft, som i sidste ende udløser en anden neuron. Glutamatreceptorer, såsom NMDA-receptoren eller AMPA, er ansvarlige for at modtage den information, der bæres af denne neurotransmitter. Forbindelsen af glutaminsyremolekylet med receptoren forårsager dets aktivering og dermed transmission af nerveimpulsen yderligere.
Glutamat er den mest almindelige excitatoriske neurotransmitter i hvirveldyrens nervesystem, inklusive mennesker. Det er involveret i kognitive funktioner i hjernen, såsom læring og hukommelse. Det er til stede ved glutamatergiske synapser i hippocampus, neocortex og andre dele af hjernen.
Balance mellem glutamat og gammaaminosmørsyre
Glutaminsyre, som den vigtigste excitatoriske neurotransmitter, findes under fysiologiske forhold i ligevægt med den vigtigste inhiberende neurotransmitter, dvs. gammaaminosmørsyre (GABA). Det passende forhold mellem disse stoffer bestemmer, at nervesystemet fungerer korrekt.
I tilfælde af sygdomstilstande vil vi normalt tale om overlegenhed af glutamat-relateret transmission over GABA. En sådan ubalance fører til psykotiske tilstande. Der er teorier, der forbinder glutaminsyrereceptors overaktivitet med skizofreni. Af denne grund er søgningen efter psykotrope lægemidler, der hæmmer det glutamatergiske system, i gang.
Forskere har været forbundet med følgende lidelser med hyperaktivitet eller nedsat aktivitet af glutamatneurotransmission:
- angst
- depression
- skizofreni
- neurodegenerative sygdomme
- maniodepressiv
Depression og aktiviteten af glutaminsyre
Forskere og læger er usikre på det glutamatergiske systems rolle i depression. Nogle forskningsundersøgelser antyder en stigning i aktiviteten af denne neurotransmitter under denne sygdom. Andre viser, at transmission af glutamat er hæmmet.
Undersøgelser har vist, at brugen af lægemidler, der blokerer glutamataktivitet, giver en kortvarig antidepressiv virkning. Et eksempel på et sådant lægemiddel er ketamin, som er et bedøvelsesmiddel ved kirurgi og veterinærmedicin.
Effekten af at forbedre trivsel forekommer også i tilfælde af bipolar lidelse efter administration af lægemidler fra denne gruppe.
Lægemidlet riluzol har evnen til at reducere mængden af glutaminsyre frigivet fra neuroner. Således hæmmer det glutamatergisk transmission. Undersøgelser har vist, at dette lægemiddel fungerer som et antidepressivt middel hos patienter med denne lidelse.
De nævnte tests vedrørende lægemidler, der hæmmer det glutamatergiske system, antyder en stærk sammenhæng mellem dets hyperaktivitet og depressive symptomer. Yderligere forskning på dette område kan sætte en ny retning i behandlingen af depression og bipolar lidelse.
Glutaminsyre og skizofreni
Der er en hypotese om oprindelsen af skizofreni forbundet med forstyrrelser i glutamataktivitet. Teorien var oprindeligt baseret på et sæt kliniske og neuropatologiske fund, der antydede en underaktiv glutamatergisk signalering via NMDA-receptorer. I de senere år var der også genetiske data, der understøtter denne afhandling.
Den nuværende viden viser imidlertid, at denne lidelse har både glutaminerg og dopaminerg abnormitet. De er en del af et komplekst system af neurokemiske, psykologiske, psykosociale og hjerne-relaterede faktorer, der tilsammen tegner sig for skizofreni.
Glutaminsyre og Alzheimers sygdom
Talrige undersøgelser har vist en sammenhæng mellem nefrotoksicitet ved høje glutamatniveauer og demensændringer i Alzheimers sygdom. Disse skader skyldes indflydelsen af overdreven aktivering af receptorer af denne neurotransmitter. Som et resultat opstår hævelse og beskadigelse af nerveceller.
For at reducere symptomerne på Alzheimers sygdom gives memantadin. Dette lægemiddel blokerer glutamatreceptorer. I sidste ende reduceres excitation af denne neurotransmitter, hvilket fører til inhibering af neurodegenerative processer.
Betydningen af glutaminsyre for medicinens fremtid
Vi opdager i øjeblikket vigtigheden af det glutamatergiske system. En grundig forståelse af de mekanismer, der styrer den, giver håb for udviklingen af lægemidler, der er effektive til behandling af mentale og neurologiske lidelser.
Forskning på glutaminsyre, der er aktiv i den menneskelige hjerne, er også en chance for at forstå, hvordan menneskets hukommelse fungerer.
Litteratur:
- Joanna M. Wierońska, Paulina Cieślik, Glutamate og dens receptorer, eller hvordan hjernen kan heles, Universe 2017
- Meldrum, B. S. "Glutamat som en neurotransmitter i hjernen: Gennemgang af fysiologi og patologi". Journal of Nutrition. 2000.
- Anna Szymczak, "Glutaminsyre", neuropsychologia.org
- Glutaminsyre (CID: 611) i PubChem, United States National Library of Medicine.
- Lisman JE, Coyle JT, Green RW, et al. "Kredsløbsbaseret ramme til forståelse af neurotransmitter og risikogensinteraktioner i skizofreni". Tendenser inden for neurovidenskab. 2008, onlineadgang
Læs flere artikler af denne forfatter
